矿井水处理方案一

设

计

方

案

投标公司：                       

编制时间：   2012年5月18日    

第一章 

第二章 前  言

第一节 项目概况

为了合理有序的开发煤炭资源，优化资源配置，提高单井规模，淘汰落后采煤方法、实现采煤、落煤及运输的机械化，以达到煤炭资源的最大有效利用，减少资源浪费，有效遏制非法开采、越界开采行为，杜绝和降低事故的发生，实现资源开发及环境保护的协调发展，实现当地经济、社会和环境的稳定、健康发展，根据《陕西省关于印发陕西省煤炭资源整合实施方案的通知》（陕政发【2006】26号）、《陕西省关于榆林市煤炭资源整合实施方案的批复》（陕政函【2007】167号文），拟对原神木县麻家塔乡四门沟村母河沟组办煤矿、四门沟村办煤矿、四门沟乡办煤矿、李家梁瓷窑沟村办煤矿实施煤炭资源整合，整合后企业名称为神木县四门沟矿业有限公司，整合区域为Z21区。根据“陕国土资矿采划【2008】340号”《关于划定神木县四门沟矿业有限公司矿区范围的批复》本矿井生产能力为0.60 Mt/a，后期设计过程中，设计单位根据储量及“陕煤资整发【2007】1号”《陕西省煤炭资源整合领导小组文件》中矿井能力坚持“能大则大”的原则，设计本矿井生产能力为1.50Mt/a，井田面积6.5113km2，区内含煤地层为侏罗系中统延安组地层，批准开采 2-2、3-1、4-2、4-3、4-4和5-2号煤层，井田内地质储量120.827Mt，可采储量为79.586Mt，服务年限42.2a。陕西省煤炭工业局以“陕煤局发【2010】45号”文进行批复。

在井工开采的整个生产过程中会产生大量的矿井水，如不及时的加以处理，将会对整个环境带来危害。随着企业的发展，公司领导对此非常重视环保减污，计划投资新建一座日处理能力为40吨/小时的矿井水处理站及其生产设施配套使用。为此我公司根据该公司投资扩建矿井水处理设施的整体规划和所提供的基础设计数据，对其废水处理进行整体设计，以供企业参考、择优选择。具体内容及相关设计数据详见后续有关章节。

第二节 工程设计思想

●矿井水在井下收集后泵送至地面矿井水处理站进行集中处理，处理出水达到相关标准要求后全部回用于井下消防喷洒用水。

●根据该公司提供的基础设计数据以及对矿井水处理系统的规划原则，对矿井水处理系统进行整体规划设计和工程实施。

●仅负责仅水处理系统内部水、电、气等的连接。 

●土建应满足工艺要求，具有抗震、防渗、防冻、防裂。

●预算工程投资及运行费用时必须实事求是，尽量避免漏项或人为压低。

●设计方案时，选择的工艺及技术（包括药剂的使用）具有经济性、先进性及可靠性，力求处理效果好，投资少，占地少，运行稳定，费用合理。

第三章 

设计规模及进水水质

第一节 设计规模

根据业主方提供要求中的处理规模为：

平均小时处理水量为：40m3/h，日处理规模为：960m3/d.

第二节 废水水质

依据业主提供的基础资料，以按照最不利因素考虑，本工程设计矿井水水质如表一：

表一  生产废水进水水质

矿井水处理出水标准

    根据甲方提供的技术要求，结合相关排放标准，处理后出水水质达到国家《煤矿井下消防、洒水设计规范》 GB 50383-2006中井下消防洒水水质标准。

表二  井下消防洒水水质标准

设计理念、原则和遵循的设计规范

第一节 设计理念

●达标回用：污水站采用24小时连续式运行模式。废水处理工艺采用以“混凝+沉淀+过滤+消毒”为主的成熟工艺。整个工艺稳定、高效，可以保证矿井水处理系统出水稳定、排放达标。

●减水、减废和减能：矿井水处理系统充分考虑减少和避免处理过程之二次污染问题； 

●监控、管理：采用手动控制为主/自动的控制方式，以保证处理效果达到设计要求和系统的安全稳定运行；

●环境及安全：室内采用自然通风，以防空气污染；

●成本效益：一次性投资，多期利用；

●美观、实用：整体设计能及厂区的整体规划相结合、协调统一、美观大方。

第二节 设计原则

●根据实际对矿井水水进行分析比较、优化选择，采用技术先进、工艺可靠及经济合理的工艺方案，处理后的出水达到国家有关标准的要求。

●充分考虑番矿井水的水质特点，在工艺方面针对设计，确保出水达标。

●设计力求达到节能、低耗，且操作简便、占地面积少、施工方便、投资省。

●严格执行国家及地方的各项法规规范，确保矿井水处理后稳定达标回用。

●操作管理方便、技术要求简单，最大程度地实现自动化控制，管理维护简单方便，易于长期使用。

●密切配合其它建设工程，保障厂区建设正常进行，并避免造成二次污染。

第三节 设计依据

●业主方提供的相关数据及现场调研资料；

●国家《煤矿井下消防、洒水设计规范》 GB 50383-2006；

●企业对工程设计的有关建议；

●相关行业的设计规范。

第四节 执行标准和遵循设计规范

●《室内排水设计规范》                    GBJ14-87    

●《给排水设计手册》

●《污水综合排放标准》                    GB78-1996

●《建筑给水排水设计规范》                GBJ15-88

●《给水排水工程结构设计规范》            GB50069-2002

●《建筑地基基础设计规范》                GB50007-2002

●《建筑抗震设计规范》                    GB50011-2001

●《建筑结构可靠性设计统一标准》          GB50068-2001

●《采暖通风和空气调节设计规范》          GBJ19-87 

●《建筑设计防火规范》                    GBJ16-87

●《供配电系统设计规范》                  GB50052-95

●《低压配电设计规范》                    GB50054-95

●《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-92

●《民用建筑照明设计标准》                GBJ133-90

●《民用建筑节能设计标准》                JGJ26-95

●《工业及民用电力装置的接地设计规范》    GBJ65-83

●《工业企业照明设计标准》                GB50034-92

●《工业企业厂界噪声标准》                GB12348-90

●《城市区域环境噪声标准》                GB3096-93

●《恶臭污染物排放标准》                  GB14554-93

●《混凝土结构设计规范》                  GB50010-2002

●《砌体结构设计规范》                    GB50003-2001

●《建筑结构荷载规范》                    GB50009-2001

第六章 

废水处理方案设计

第一节 废水水质分析

该废水为玻璃纤维厂排放的生产污水，包括拉丝废水和湿法毡两类废水。生产过程中产生的主要污染物为羟乙基纤维素、三聚氰胺、白胶以及少量润滑油等。此类物质可生化性较差，因此预处理必须最大程度的降解大分子有机物，以降低后续生物处理负荷，并提高污水的可生化性。

根据本工程的实际情况，并结合我公司在相关行业多年的工程实践的经验，采用”物化+生化”的处理方式，即：“气浮+厌氧水解+接触氧化+过滤”的组合工艺对该废水进行有效处理，通过各种组合工艺及运行过程的优化，可以实现废水处理的达标排放。

第二节 工艺流程设计

1．流程框图

2． 工艺流程说明

拉丝废水及湿法毡废水混合后进入格栅池，经平面格栅去除大块漂浮物后进入应急调节池，在应急调节池内进行水量水质均化以及初级水解酸化。然后经一级提升泵提升到絮凝气浮池，投加NaOH将废水PH值调至7.5~8，向废水中加入PAC、PAM，去除水中悬浮物质。随后进行生物处理部分，水解酸化池将不溶性有机物转化为溶解性有机物，大分子有机物转化为小分子有机物，大大提高了污水的可生化性。从水解酸化池出来的废水进入接触氧化池，在该池体中经鼓风机进行鼓风曝气，形成一个好氧环境，进行好氧处理，然后进入二沉池以去除废水中的SS。出水进入多介质过滤器和活性炭过滤器进一步去除水中悬浮物，最后经过清水池达标排放，二沉池污泥以及气浮池污泥在娶你浓缩池进行浓缩后经板框压滤机压滤后泥饼外运。

(1)预沉调节池：煤矿矿区废水经排水泵提升，进入调节池，矿井水在该池内均合水质，调节水量。调节池为钢筋砼水工构筑物，以排水高峰期调节池有效停留时间为10.0h设计池容，为降低后续处理设备的工作负荷，调节池设置成预沉调节池，在调节池内设置行车式刮泥机，定时将池底污泥刮至池内泥斗内排出系统。排泥泵采用渣浆泵。

(2)絮凝沉淀单元：调节均合后的废水，经无堵塞潜入式污水泵提升进入静态管道混合器，并在管道混合器前投加絮凝剂碱式氯化铝，经管道混合器混合后进入絮凝反应池，絮凝沉淀池均为一体化钢制设备。在此投加助凝剂PAM(聚丙烯酰胺)，经过搅拌絮凝反应后的矿井水进入斜板沉淀池，进行高效泥液、固分离。沉淀池内加装了PVC斜管，斜管倾角为α=，孔径为60mm，斜管的存在大水增加了流断面积，增强澄清池沉淀效果。沉淀后的出水，由出水三角堰进入排水槽。澄清后的出水进入分配水箱，经分配后，出水流入滤池进行过滤。

(3)重力无阀过滤：滤池采用重力无阀式，为钢制园形设备，采用双层滤料，上层为无烟煤，下层为石英砂，水自上而下流经滤层，截留澄清池出水残留的悬浮物。

滤料的级配及组成见表3--1：

(表3--1)          滤料级配及组成

(表3--2)      承托层级配及组成

(4)消毒池和回用水池：废水经澄清和过滤系统处理后，水中的悬浮物和色度被去除，水质大大改善，出水依重力流入接触消毒池，投加二氧化氯进行消毒，消毒后水质已完全达到国家《煤矿井下消防、洒水设计规范》 GB 50383-2006中井下消防洒水水质标准，存放在回用水质进行回用。

(5)污泥浓缩脱水处理：沉淀池污泥排入污泥浓缩池进行重力浓缩处理，池底浓缩污泥由泵打入转鼓浓缩脱水进行最终脱水处理，在进入脱水机前投加PAM以增强污泥脱水效果。污泥状态外运，清夜回流至调节池重新处理。

第三节 单元设计计算

1．调节池

数量: 1座

结构: 钢筋砼结构

有效容积：400m3

停留时间：10h

配套设备：

●一级提升泵：2台，流量：40m3/h，扬程15m ，N=4.0Kw

●行车式刮泥机：1台，池宽8.0m，工作水深3.5m，N=1.1Kw

●排泥渣浆泵：2台，流量：4~23m3/h，扬程9~44.5m ，N=7.5Kw

2．絮凝沉淀池

数量: 1座

结构: 钢结构

总絮凝反应时间：5min

总沉淀池时间：2.0h

沉淀池表面负荷：2~5m3/m2·h

配套设备：

●机械搅拌器：2台，搅拌转速：35r/min，材质：不锈钢，N=1.5Kw

●管道混合器：1台，规格：DN100×L700，材质：不锈钢

●PAC加药装置：1套，两箱两泵式，加药箱500L，投加量：0~50L/h

●PAM加药装置：1套，两箱两泵式，加药箱500L，投加量：0~50L/h

3. 重力无阀滤池

数量: 2座

结构: 钢制圆筒形

过滤流速：8~10m/h

反洗强度：8~15L/m2·S

反洗时间：5~10min

外形尺寸：L2165×B2000×H4442（mm）

荷重：29.90吨

配套设备：

●石英砂滤料：层高400mm，粒径：0.5~1.0mm；

●无烟煤滤料：层高400mm，粒径：1.2~1.8mm；

4. 消毒回用水池

数量: 1座 

结构: 钢筋砼结构

有效容积：320m3

总容积：360 m3

水力停留时间：8h

配套设备：

●二氧化氯发生器：2台，QLB-300，N=0.75 Kw

5．污泥存储池

数量: 1座

结构: 钢筋砼结构

有效容积：80m3

总容积：90 m3

配套设备：

●污泥泵G35-1，两台，Q=8m3/h，H=60m，N=3.0Kw

6. 污泥压滤

配套设备：

●滤带浓缩型带式污泥脱水机：

数量: 1套（含所有配套设备）

型号: HJSCP-100W

处理能力：15m3/h

带宽：1000mm

系统功率：4.75Kw

设备尺寸：L2600×B1400×H2700mm

7. 综合房

控制室、化验室、值班室、脱水机房

数量：         1座

结构：         砖砼

建筑面积：     126m2

第七章 

电气设计

第一节 电气设计依据

设计工艺对设备运行的要求。矿井水处理工程常规处理要求。

第二节 电气控制设计范围

本工程电气设计包括污水处理系统低压配电系统及电气控制等。以0.4kV电缆进入污水处理系统，以电源进线柜为界。污水处理厂的所有设备均为低压负荷，用电电压为380/220V。

第三节 供电电源

污水处理工程用电负荷属二类负荷。电源三相五线制，供电电压为0.4kV。

第四节 无功补偿

功率因素未达到供电部门要求的0.9以上，因此要进行无功功率补偿。鉴于本工程实际情况，为避免过补偿，建议由业主低压配电室集中补偿。

第五节 电缆

本工程电力电缆、控制电缆，构筑物及用电设备的分布情况，采用电缆桥架和穿管铺设方式。

第六节 接地方式

严格按国家有关标准，做好系统各部分接地。根据系统设计要求，确定需要的接地电阻值。

第七节 仪表设备选型原则

水质检测仪表选择国内外知名品牌。

检测仪表通用技术指标：

●相对湿度：≤95%；

●仪表的防护等级：户外安装仪表（变送器）：≥IP65，水下安装仪表（传感器）≥IP67；

●电源：AC220V±10%，50Hz±5%或DC24V；

●输出信号：标准输出电流信号DC 4-20mA，标准输出接点为无源常开接点，接点容量为AC 220V/5A；

●连接电缆：仪表传感器及变送器之间的连接电缆选用仪表制造厂原配电缆。

第八章 

平面布置

第一节 平面布置原则

●结合甲方的设施现场，结合场地的地形、地貌，节约用地。

●考虑风向，朝向及卫生要求。

●遵守国家和有关部委的各种规范、标准，以保证生产安全。

第二节 平面布置图

     矿井水处理站估算总占地面积为400m2。

第九章 

公用工程及施工界限

●本设计方案的施工界限:甲方负责施工现场的“三通一平”，协调和办理当地有关部门的土建施工手续，并提供乙方施工过程中水，电，气等基础设施，将矿井水管道，电源进线安装到乙方施工图中的指定位置。我公司负责本设计方案中所有构筑物的施工及调试和所有设备的安装调试（包括管道，电气等），处理后矿井水排至回用水池存放，回用水池出口以后的管道由甲方负责。

●在试运行过程中的运行费用由甲方承担。

第十章 废水处理系统土建及设备清单

第一节 构筑物一览表

神木县麻家塔乡四门沟煤矿煤炭资源整合项目煤矿井下水处理工程构筑物一览表

设备主材一览表

中粮屯河乌什果蔬制品有限公司300m3/h污理工程设备一览表

系统直接运行费用为：0.75元/m3 污水

1、电费   0.33元/m3

该工程运行功率为17kw，用电量为240.4Kw.h/d，电价按0.50元/度计。

电费=240.4×0.5÷960=0.125元/m3

2、   人工费   0.10元/m3

污水站全年运行，采用3班4运转，每班2人，共8人； 

按1000元/人·月计算

人工费=8×1000÷30÷960=0.278元/m3

3、   药剂费    0.44元/m3

●絮凝剂的投药量按0.10kg/m3，药剂价为3000元/ t；

药品费=0.10×3.0=0.30元/m3

●PAM投药量按0.005 kg/m3，药剂价12000元/t；

药品费=0.005×12=0.06元/m3    

●吨水加氯消毒的费用约为：0.05元/m3

每吨污水总处理费=0.125+0.278+0.41=0.813元/t污水

（如电费、人工费、药剂费单价有所变化，按上述计算公式所得每吨污水处理直接费用将有所改变）

第十一章 工程投资估算

第一节 工程投资估算

工程投资概算表

保修服务及承诺

第一节 服务条款

1.1服务内容

提供系统设计方案；

提供系统安装调试；

提供用户零备件免费供应及有偿供应；

全套设备保修期为一年；

全套设备实行终身维修；

负责协助用户完成人员培训、操作规程制定。

1.2 技术、售后服务

1.2.1技术服务

技术文件资料：2套

提供水处理系统工艺流程图；

提供水处理系统平面布置图；

提供水处理系统全套工程施工图纸；

提供主要国产设备产品合格证、操作维护说明书；

提供进口设备操作维护说明书；

提供电气控制维护说明书

安装工作

设备按用户要求期限送达现场，按时进行安装调试。我公司负责工艺设备、工艺管线、电气仪表自控的安装，用户提供安装调试必需的条件，如：水、电及排水等调试工作现场安装工作结束后，我公司全面负责水处理系统的调试工作。

人员培训工作

我公司在现场进行水处理系统安装调试的同时，结合现场实际情况对用户操作人员进行现场培训，在培训期间，对用户的操作维护人员进行理论培训和现场培训，保证现场操作人员可安全操作设备，并具有应变能力。培训具体时间和人数双方协商确定，我方制定具体培训计划。

1.2.2 售后服务

可靠的质量保证

水处理系统投运后，本公司进行为期一年的保质服务，保质期内水处理设备凡因非人为因素发生的损坏及故障，由我公司负责免费维修及备品备件的更换。质保期过后，如出现质量问题，我公司积极协助解决。

完善、迅捷的技术服务

保质期内出现设备故障或需要其它技术服务，我公司承诺在接到用户要求现场服务通知的1小时内予以响应，在6小时内派员抵达现场迅速维修，确保需方正常使用，费用由我公司自理。

长期免费循检服务

工程验收合格、投入运行之日起，三年内每半年派技术人员回访。进行现场服务、循检，了解处理系统运行状况，协助用户解决技术问题或进行技术指导，提出解决方案，并进行处理，使其正常运行。

回访人员表

工程正式运行半年后，我公司将派专业技术人员，根据半年来运行中各种因素（如设备运行情况、水质变化、气候变化、操作人员的实际操作情况等）对系统的不同影响，对系统进行优化调试，优化整定运行的各项参数，使整个系统运行更经济、更稳定、更可靠。

终身维护及提供备品备件 

我公司承诺在保质期满后，对用户购置的设备进行终身维护并指导日常维护及保养,我公司将以优惠的价格及时提供用户所需的备品、配件并以优惠价格收取维修费。

1.3工程质量保证和测试

1.3.1 质量保证

在水处理系统安装调试结束后，本公司确保泄露率小于万分之三，并按程序进行试运行，并由买方的操作人员进行操作，完成所有必要的测试来证实设备情况良好，且符合技术规范要求。测试结束后，设备交付买方作正常运行用。整个系统及设备的性能测试在安装完毕后一星期内进行试验，结果应满足设计要求。

1.3.2 性能担保

各类设备的性能在验收后12个月内发现的异常，除人为损坏、明显的不按操作规范运行及不可抗拒的外在因素而造成的，都可认为是本公司的设计或制作不当引起的。

1.3.3 验收

1) 安装工程开始前，在用户的组织下及我公司共同检验，主要检验产品的外观质量，主要材料的原产地证书。

2) 验收时，我公司向验收人提供验收的相关资料，包括竣工图、合格证、检验证、工程施工记录等。以便组织验收及用户日后管理和维护。

3) 工程安装完毕，出水流量及出水水质验收

Ⅰ 出水流量:按系统产水流量表所示，取其平均值作为衡量标准。

Ⅱ 出水水质:按系统出水仪表显示及其他检测数据作为衡量标准。

4) 整个工程验收合格后作为最终的质量验收,我公司对工程质量终身负责。

第二节 服务承诺

2.1、设计阶段 

1）组建专项设计组

为保证优质、高效的完成工程设计，组建专项设计组，充分发挥技术优势，严格把关，精心设计。

2）质量控制

严格按照ISO9002质量体系标准的要求，制定和实施质量计划。

3）投资控制 

①精心设计，合理编制工程概算，以达到工程造价的设计控制。

②严格执行设计变更审批制度，控制工程实施过程中的设计变更以达到工程造价的设计控制。

4）进度控制

按合同要求，把好各阶段的设计进度，以保证工程的顺利实施。

2.2施工阶段 

1）负责整个工程的安装，严格抓好施工质量。

 2）积极配合建设方进行设备及土建工程验收，编制竣工验收报告及竣工图。

3）精心编制施工图预算，做好投资控制。

4）严格按照设备清单采购和生产，严把采购设备质量关。

3.试运行阶段

1）提供本工程完善的工程操作维护手册，包括工程的介绍、工艺的运行过程，设备的操作维护、日常管理及运行记录等全套资料。

2）在试运行开始之前，配合建设方对本工程日后管理人员进行上岗培训。

3）在建设单位的积极配合下，按时完成本工程的单机试运行工作。

4.调试验收阶段

1）积极组织设备调试，详细填写运行记录。

2）及时总结调试经验，优化运行参数。

3）更具水质条件，合理调整电器设备运行时间，节约运行成本。

4）配合建设单位进行环保验收